Катлинский, Сазыкин. Курс лекций по биотехнологии
Строгий аминокислотный контроль
жүктеу/скачать 2.51 Mb. Pdf көрінісі
|
|
Строгий аминокислотный контроль Система внутриклеточной регуляции, аминокислотный контроль м етаболизма и функции гуанидинтетрафосфата Если перевести клетки с бедной среды на богатую, они начинают быстро размножаться, при этом резко повышается скорость образования РНК, образуется много рибосом и повышается синтез белка. В случае переведения клеток с богатой среды на бедную скорость белка снижается. Это изменение скорости синтеза белка происходит благодаря строгому аминокислотному контролю синтеза РНК. Ключевую роль в механизме строгого аминокислотного контроля синтеза РНК играет ген rel А. Важно знать, что от механизма строгого аминокислотного контроля во многом зависит успех ферментации, биосинтез целевых продуктов. Stringent control – строгий контроль синтеза РНК имеет место у rel А положительных клеток «+», то есть у клеток, имеющих ген rel А). Рассмотрим механизм строгого аминокислотного контроля. У rel А положительных клеток на бедной среде обнаруживаются два соединения, являющиеся производными пирофосфорилированного гуанозина : • гуанозинтетрафосфат (гуанозин -5 / дифосфат- 3 / дифосфат) • гуанозинпентофосфат (гуанозин -5 / трифосфат- 3 / дифосфат) Когда клетка находится на бедной среде, то она испытывает нехватку аминокислот. Вместо аминоацил тРНК на молекулу иРНК садится пустая РНК. Это служит сигналом для активации связанного с рибосомой белкового фактора – фермента пирофосфаттрансферазы. Специфическая пирофосфаттрансфераза переносит фосфатные остатки на ГТФ – гуанозинтрифосфат, который превращается в пирофосфорилированные гуанозиновые производные – это гуанозинтетрафосфат и гуанозинпентофосфат. Гуанозинпентофосфат не выполняет в клетке полезных функций, поэтому другой фермент отщепляет от гуанозинпентофосфата один фосфатный остаток и он превращается в гуанозинтетрафосфат. Гуанозинтетрафосфат связывается с ферментом РНК-полимеразой, в результате этого снижается ее сродство к промоторам разных генов, то есть с промоторами одних генов она может связываться, а с промоторами других генов не может. В результате этого экспрессия одних генов снижается, а других усиливается. 106 Гены, прекращающие работу – это те гены, которые должны синтезировать ферменты, участвующие в синтезе РНК и рибосомных белков. Таким образом, при недостатке аминокислот в среде белок не синтезируется. Но при появлении аминокислот в среде снова начинается синтез рибосом и белков. При дефиците энергии клетке выгодно перейти в спокойное состояние, что и делается за счет снижения распада гуанозинтетрафосфата. Все эти механизмы адаптации имеются у rel А положительных клеток. Значение строгого аминокислотного контроля в биотехнологическом производстве. Строгий аминокислотный контроль может оказывать негативное и позитивное влияние. Позитивное влияние строгий аминокислотный контроль имеет тогда, когда необходимо получить чистый продукт без белковых примесей. Это необходимо при синтезе антибиотиков, витаминов. При накоплении биомассы строгий аминокислотный контроль мешает биотехнологу. жүктеу/скачать 2.51 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|